KR101682782B1 - A method for filtration of gas effluents from an industrial installation - Google Patents
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Abstract
산업 시설로부터의 가스 유출물의 여과 방법을 위한 막은 내면과 외면을 구비하는 벽을 포함하고, 상기 벽은 상기 벽의 방사 방향과 길이 방향으로 가변적인 치수들의 구멍들(P)을 갖는다.The membrane for filtration of gas effluent from an industrial facility comprises a wall having an inner surface and an outer surface, said wall having apertures (P) of variable dimensions in the radial and longitudinal directions of said wall.
Description
본 발명은 특히 핵 에너지의 생성 분야에서 산업 시설의 가스 유출물을 여과하는 방법을 위한 막에 관한 것이다.Field of the Invention The present invention relates to a membrane for a method of filtering a gas effluent of an industrial facility, in particular in the field of nuclear energy production.
더 구체적으로, 본 발명은 특히 막 분리에 의해 가스 상태에서 화학 및/또는 방사능 종들의 빠른 유속으로 선택적인 분류를 허용할 수 있고, 목적은 정상적인 작동 또는 비정상적인 작동 상황들 하에서, 특히 심각한 사고 중에 시설 상에서 생성된 가스 배출물의 회수를 보장하는 것이다.More specifically, the present invention may allow for selective sorting, particularly by membrane separation, of gas and / or chemical species at high flow rates of radioactive species, Thereby ensuring the recovery of the gaseous effluent produced on the catalyst.
핵 시설의 특정한 경우에서, 환경에 대한 영향은 주로 폐기물의 방사능, 열 및 화학 특성들과 관련된다. 방사능의 레벨 및 화학 성분에 따라, 방사능 요소들은 저장되고, 처리되고 이어서 폐기물을 형성하기 위해 패키징된다. 몇몇의 방사능 요소들은 대기 중으로 가스 형태로 물론 적용 가능한 규정들에 의해 엄격히 규정된 농도들로 방출된다. 정상적인 작동 중에 생성된 가스 배출물은 일반적으로 발전소의 정제 및 여과 회로들로부터 생기고, 발전소는 시스템들 및 시설을 구성하는 장비의 작동에 의해 생성된 방사능 요소들의 일부를 수집한다. 예를 들어, 프랑스에서, 원자력 발전소들에 의해 생성된 방사능 가스 배출물들은 일반적으로 희가스 또는 비활성 가스에 대해 허용된 한도인 약 1.1%, 삼중 수소에 대해 11.1% 및 요오드에 대해 3.6%(유기물 및 무기물 둘 다)를 나타낼 수 있다. 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논 및 라돈은 희가스 족, 화학 원소의 주기율표의 0 족을 형성하지만 비활성 가스의 명칭이 이후에 lUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)에 의해 그리고 "Bulletin Officiel du Ministere Francais de I'Education nationale"에 의해 추천되는 바와 같이 사용될 것이다. 이 폐기물은 정상적으로 적은 움직임을 보이고 매우 유독한 화학 약품을 포함하고 일반적으로 짧은 기간을 가진 방사능 핵종들이다. 가스 배출물이 고체 및 액체 입자들을 포함한다는 것을 유념해야 한다. 방사능 성질을 가진 입자들은 매우 가변적인 입자 크기를 가진 에어로졸을 형성한다. 부유 분진들과 만나는 핵분열 현상들은 할로겐, 비활성 가스, 삼중 수소 및 탄소 14와 같은 방사능 핵종들을 생성한다. 이에 의해 형성된 에어로졸의 성분과 방사능은 반응기의 형태와 배출 경로들에 대해 크게 의존한다.In certain cases of nuclear facilities, the environmental impacts are mainly related to the radioactivity, thermal and chemical properties of the waste. Depending on the level of radioactivity and the chemical composition, the radioactive elements are stored, processed and then packaged to form waste. Some radioactive elements are released into the atmosphere in gaseous form, of course, at concentrations strictly prescribed by applicable regulations. Gaseous emissions produced during normal operation typically originate from refineries and filtration circuits in the power plant and the plant collects some of the radiation elements generated by the operation of the systems and the equipment that makes up the facility. For example, in France, radioactive gaseous emissions produced by nuclear power plants are generally about 1.1%, 11.1% for tear gas or 3.6% for iodine (organic and inorganic Both). Helium, neon, argon, krypton, xenon and radon form group 0 of the periodic table of rare gases and chemical elements, but the name of the inert gas is hereinafter referred to as lUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) Francais de I'ducation nationale ". These wastes are normally radioactive nuclides with short periods of time that normally contain very toxic chemicals that show little movement. It should be noted that the gas emissions include solid and liquid particles. Particles with radioactivity form aerosols with very variable particle sizes. Fissile phenomena encountered with suspended particles produce radioactive nuclides such as halogens, inert gases, tritium and carbon. The constituents and the radioactivity of the aerosol formed thereby depend strongly on the morphology and discharge paths of the reactor.
보통, 원자력 발전소의 가스 유출물은 가스 유출물이 대부분의 방사능 요소들을 추출하기 위해 대기로 방출되기 전에 처리된다. 현재의 관행은 대기로의 유출물의 배출 전에 유출물로부터 방사능 입자들을 추출하기 위해 오염된 가스를 여과하는 것과 건물의 환기로 구성된다. 환기 및 정제 시스템들은 일반적으로 완전한 여과기들과 연관된 조대한 프리여과기들을 포함한다. 나타낸 바와 같이, 약 0.3mm의 직경을 가진 입자들에 대해, 추출량이 보통 적어도 99.9%를 획득한다는 것을 유념해야 할 것이다. Typically, gas effluents from nuclear power plants are treated before the gas effluent is released to the atmosphere to extract most of the radioactive elements. Current practice consists of filtering the contaminated gas to extract radioactive particles from the effluent prior to discharge of the effluent to the atmosphere and ventilation of the building. Ventilation and purification systems generally include coarse pre-filters associated with complete filters. As shown, it should be noted that for particles having a diameter of about 0.3 mm, the extraction volume usually gets at least 99.9%.
방사성 요오드는 먼지 여과기들과 연관된 침지된 숯을 가진 여과기들에 의해 추출된다. 석탄의 침지는 요오드 유기 화합물들을 유지하기 위해 요구된다. Radioactive iodine is extracted by filters with immersed charcoal associated with dust filters. Immersion of coal is required to maintain iodine organic compounds.
연료 요소들로부터 발달되는 방사능 비활성 가스는 활성 레벨을 감소시키도록 분해 후에 연기된 방식으로 대기로 방출된다. 2개의 방법들이 이 목적을 위해 사용된다: 특정한 저수지들 또는 숯의 몇몇의 층들을 통한 통로 내의 버퍼 저장. 저장을 위해, 비활성 가스와 캐리어 가스는 따라서 가스 방출이 대기 내로 승인될 때까지 유지되는 봉인된 저장소들 내로 가스를 펌핑하여 도입된다. 다른 방법은 유출물이 캐리어 가스에 비해 비활성 가스의 전진을 지연시키는 일련의 숯 열들이 되는 것으로 구성된다.The radioactive inert gas developed from the fuel elements is released into the atmosphere in a delayed manner after decomposition to reduce the active level. Two methods are used for this purpose: buffer storage in passageways through certain reservoirs or some layers of char. For storage, the inert gas and the carrier gas are thus introduced by pumping the gas into the sealed reservoirs which are maintained until the gas release is approved into the atmosphere. Another method consists of the effluent being a series of char trains which retard the advance of the inert gas relative to the carrier gas.
낮거나 중간의 활성도의 폐기물을 처리하고 패키징하는 대부분의 방법들은 이제 잘 개발되고 산업 규모에서 사용된다. 기술은 발전소들로부터의 폐기물의 효율적인 관리를 보장하기 위해 충분히 진전되었지만, 개선이 항상 가능하고 바람직하다. 이 관리에 대한 증가한 예산은 생산된 양들이 최소로 감소될 수 있는 방법들과 기술들의 채택 및 처리 및 패키징 단계에서 체적을 더 감소시키는 새로운 수단의 연구를 고무시킨다. 예로써, 액체 폐기물의 처리를 향상시키는 특정한 미네랄 흡착제들의 사용; 또한 액체 폐기물을 처리하기 위한 막 기술; 비드들(bead) 내의 수지들 및 여과기들로부터의 머드의 건조; 고갈된 이온 교환 수지들의 소각; 세탁물의 물의 양을 감소시키기 위한 의류 및 다른 보호 직물 물질들의 드라이클리닝; 건조된 여과기 머드를 패키징하는 고저항 밀봉된 컨테이너들의 사용; 제거될 체적들을 감소시키기 위한 중간 활성도의 특정한 폐기물의 검증; 및 비연료 폐기물의 과도 전압(overcompaction)을 들 수 있다.Most methods of treating and packaging wastes with low or moderate activity are now well developed and used on an industrial scale. Technology has advanced enough to ensure efficient management of waste from power plants, but improvements are always possible and desirable. The increased budgets for this management encourage the study of new ways to reduce the volume in the adoption and processing and packaging stages of the technologies and techniques by which the produced quantities can be minimized. As examples, the use of specific mineral adsorbents to improve the treatment of liquid wastes; Membrane technology for treating liquid wastes; Drying of the mud from the resins and filters in the bead; Incineration of depleted ion exchange resins; Dry cleaning of clothing and other protective fabric materials to reduce the amount of water in the laundry; The use of high resistance sealed containers to package dried filter muds; Verification of specific waste of intermediate activity to reduce volumes to be removed; And overcompaction of non-fuel wastes.
기술의 최근 산업 상태에 상응하는 이 기술들은 아마도 폐기물의 관리, 특히 원자력 발전소들에서 보편적으로 적용되지 않을 것이지만, 이 연구 및 개발 노력은 원자력 산업과 발전소 작업자들이 안전하고 폐기물 관리에 있어서 경제적인 세심한 주의를 나타내고, 개선되고 있다.These technologies, which correspond to the state of the art in the state of the art, will probably not be universally applied in the management of waste, especially in nuclear power plants, but their research and development efforts are not economically feasible with nuclear industry and plant operators safe and waste management And is being improved.
본 발명은 산업 및 특히 원자력 시설들에 의해 생성된 가스 유출물을 처리하기 위해 사용될 막 기술의 특정한 방법에서의 사용에 관한 것이다. The present invention relates to the use in particular ways of membrane technology to be used to treat gas effluents produced by industry and, in particular, nuclear installations.
물 반응기 기술을 사용하는 원자력 발전소의 반응기, 즉, 약 95%의 현존하는 세계적인 설비 기반 상의 심각한 사고의 경우에, 원자로 건물 내부의 대기는 시간에 걸쳐서 변하고 공기, 스팀, 불응축성 가스(기본적으로 H2, CO, CO2, 에어로졸과 같은 핵분열 생성물들, 증기 및 가스,...)를 포함한 혼합물을 형성하고, 그 비율들은 부분적으로 하나의 시간 관점에서 변할 수 있다. 이것으로부터 야기되는 압력의 증가 및/또는 이 혼합물 내에 포함된 유해한 생산물들의 축적은 결국 수소 폭발 또는 건물에 의해 허용될 수 있는 압력을 초과한 압력에 대해 연속적인 기계적 완전성의 손실을 회피하기 위해 외부 환경 내로의 방출을 야기한다. 건물로부터 나가는 유체는 공기, 방사능 가스, 스팀 또는 유체의 혼합물일 수 있다. 본 발명의 목적은 가스 제거 단계 동안 관련 배출물로서 방사능 및/또는 환경적으로 위험한 요소들을 분리하여, 가능한 재사용의 시점으로 배출물을 저장하고 재처리하기 위한 선택적 특정한 처리를 위해 배출물을 회수하고 환경 내로 위험한 배출물을 내보내지 않는 것이다.In the event of a serious accident on the reactor of a nuclear power plant using water reactor technology, that is, about 95% of the existing global facility infrastructure, the atmosphere inside the reactor building will change over time and will contain air, steam, 2 , CO, CO 2 , fission products such as aerosols, vapors and gases, ...), and the ratios may vary in part from one time perspective. The increase in the pressure resulting therefrom and / or the accumulation of the harmful products contained in the mixture may eventually lead to an increase in the pressure in the external environment, in order to avoid the loss of continuous mechanical integrity against pressure exceeding the pressure, Lt; / RTI > The fluid exiting the building may be a mixture of air, radioactive gas, steam or fluid. It is an object of the present invention to separate the radioactive and / or environmentally hazardous elements as the associated emissions during the degassing step, to recover the emissions for selective and selective treatment for storing and reprocessing the emissions to the point of possible reuse, It does not emit emissions.
80년대 초반에, 간단한 수단이 사고의 결과를 제한하기 위해 몇몇의 원자력 발전소들에 세워졌다. 목적들 중 하나는 특정한 시스템에 의해 가스 배출물을 제어하고 여과할 수 있다는 것이었다. In the early '80s, simple means were set up at some nuclear power plants to limit the consequences of the accident. One of the objectives was to be able to control and filter the gas emissions by a particular system.
현재 소위 << 완화 >> 시스템들은 여과 프로세스를 통해 가스를 방출하여 원자로 건물 내의 압력 강하를 야기하기 위해 사용된다. 2개의 다른 기술들이 작동하는 세계적인 원자력 설비 기반에 있다:Currently, so-called << mitigation >> systems are used to release the gas through the filtration process and cause a pressure drop in the reactor building. Two other technologies are in operation at the base of the world's nuclear facilities:
- 방사능 가스가 어떠한 구별 없이 갇히는 모래 여과 시스템: 심각한 사고의 경우에, 원자로 건물의 격납 용기 내부의 압력은 더 신속하게 또는 덜 신속하게 증가할 수 있다. 모래 여과 시스템을 작동하여, 제어된 방식으로 가스 스팀 혼합물의 일부를 방출하는 것이 가능하다. 이는 방사능 배출물을 상당히 제한하면서 격납 용기의 과도한 가압을 회피할 것이다. 프랑스에서 주로 사용되는 이 모래 여과기들은 여과될 가스 흐름 내에 포함된 유해한 요소들의 약 50%가 유지되는 것을 허용하지만 비활성 가스 상에서 작동하지 않는다. 도 1은 모래 여과기(20)와 가스 배출 굴뚝(15)으로부터 상류에 위치된 폐기물(25)을 측정하는 유닛을 구비한 발전소(10)를 도시한다.- Sand filtration systems in which radioactive gases are trapped indiscriminately: in the event of a serious accident, the pressure inside the containment vessel of the reactor building may increase more rapidly or less rapidly. It is possible to operate a sand filtration system to release a portion of the gas-steam mixture in a controlled manner. This will avoid excessive pressurization of the containment vessel while significantly limiting the radioactive emissions. These sand filters, which are mainly used in France, allow about 50% of the harmful elements contained in the gas stream to be filtered to be retained but do not operate on an inert gas. 1 shows a
- 선택적인 가스 제거를 허용하지 않는 살포에 의한 가스 제거 시스템. 이 회로들에서, 회로 내에서 순환하는 물의 일부는 특히 물이 공기 냉각 탑들 내로 지나갈 때 스팀으로서 대기 내로 나가고, 다른 부분은 증발 생성물의 매우 높은 농도를 제한하기 위해 환경 내로 다시 보내진다. 특히 독일과 스웨덴에서 사용되는 이 시스템은 여과될 가스 흐름 내에 포함된 유해한 요소들의 약 75%의 잔류를 허용하지만, 또한 비활성 가스 상에서 작동하지 않는다. 시스템은 규모가 크고(>100m3) 어려우며 따라서 적용하고 유지하기에 비용이 많이 든다. - a degassing system by spraying that does not allow selective degassing. In these circuits, a portion of the circulating water in the circuit goes out into the atmosphere as steam, particularly as the water passes into the air cooling towers, while the other portion is sent back into the environment to limit a very high concentration of evaporation product. This system, particularly used in Germany and Sweden, allows about 75% of the remaining harmful elements contained in the gas stream to be filtered, but also does not operate on inert gas. The system is large (> 100 m 3 ) difficult and therefore expensive to apply and maintain.
이 시스템들 모두는 자동으로 또는 수동으로 작동하게 설치되거나 부분 밸브들을 개방하기 위한 액션을 돕는다. 시스템들은 흐름을 생성하고 효율적인 여과를 얻기 위해 상류에 구동 압력을 필요로 한다. 그 작동은 여과 시스템의 치수 설정 특히 여과시스템의 유압 저항에 의해 결정된 압력 임계치까지 수동적이다. 이 압력 임계치 아래에서, 액추에이터 및 따라서 전력 공급부가 여과 기능을 확장하기 위해 요구된다. 게다가, 다양한 파라미터들, 특히 환경 파라미터들의 모니터링이 또한 전기 에너지의 제공을 필요로 한다. All of these systems are set up to operate automatically or manually, or assist in an action to open partial valves. Systems require upstream driving pressure to generate flow and to obtain efficient filtration. The operation is passive up to the pressure threshold determined by the dimensioning of the filtration system, in particular by the hydraulic resistance of the filtration system. Below this pressure threshold, the actuator and thus the power supply is required to expand the filtration function. In addition, monitoring of various parameters, particularly environmental parameters, also requires the provision of electrical energy.
본 발명의 목적은 오염된 및/또는 유해한, 특히 방사능 가스 유출물의 여과를 위한 방법을 제공하는 것이고, 이는 상술된 문제점들을 재생산하지 않는다.It is an object of the present invention to provide a method for filtration of contaminated and / or detrimental, in particular radioactive gas effluent, which does not reproduce the above-mentioned problems.
본 발명의 목적은 특히 처리될 가스 유출물 내에 포함된 유해한 요소들의 전체의 상당한 여과를 허용하는, 보다 더 효율적인 이러한 여과 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide such a more efficient filtration method which allows a considerable filtration of the whole of the harmful elements contained in the gas effluent to be treated in particular.
본 발명의 목적은 특히 가스 제거 동안의 방사능 가스의 선택적인 분리, 방사능 가스의 갇힘, 방사능 가스의 구별, 임시 저장, 다음의 재사용을 위한 선택적 처리, 제어된 희석 및 원자력 발전소의 격납 용기의 오염된 대기의 처리를 허용하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a process for the selective removal of radioactive gases, in particular for trapping radioactive gases, for distinguishing radioactive gases, for temporary storage, for subsequent re-use, for controlled dilution, And to allow the processing of the atmosphere.
본 발명의 목적은 또한 영구적으로 이용할 수 있는 원자력 발전소로부터의 가스 유출물을 여과하는 방법을 제공하는 것이고 필요 조건들에 따라 연속적으로 또는 간헐적으로 작동할 수 있다. It is also an object of the present invention to provide a method of filtering a gas effluent from a permanently available nuclear power plant and to operate continuously or intermittently according to requirements.
본 발명의 목적은 또한 심각한 사고의 경우에 작동하는 원자력 발전소로부터의 가스 유출물을 여과하는 방법을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a method of filtering a gas effluent from a nuclear power plant operating in the event of a serious accident.
본 발명의 목적은 또한 산업 시설로부터의 가스 유출물을 여과하는 장치를 제공하는 것이고, 상기 장치는 개선된 막을 포함한다.It is also an object of the present invention to provide an apparatus for filtering a gas effluent from an industrial facility, the apparatus comprising an improved membrane.
따라서 본 발명의 목적은 산업 시설로부터의 유해한 가스 유출물을 여과하는 방법을 위한 막이고, 상기 막은 내면과 외면을 구비하는 벽을 포함하고, 상기 벽은 상기 벽의 방사 방향과 길이 방향으로 가변적인 치수들의 구멍들을 갖는다.It is therefore an object of the present invention to provide a membrane for a method of filtering a harmful gas effluent from an industrial facility, said membrane comprising a wall having an inner surface and an outer surface, said wall being radially and longitudinally variable Have holes in the dimensions.
유리하게, 상기 벽은 원통형이다.Advantageously, said wall is cylindrical.
유리하게, 상기 벽은 평면이다.Advantageously, said wall is planar.
유리하게, 처리될 상기 가스 유출물은 상기 외면의 외부에서 길이 방향으로 흐른다.Advantageously, said gas effluent to be treated flows longitudinally outside said outer surface.
유리하게, 상기 구멍들의 크기는 상기 외면으로부터 상기 내면으로 증가한다.Advantageously, the size of said holes increases from said outer surface to said inner surface.
유리하게, 상기 구멍들의 크기는 상기 벽의 길이 방향으로 증가한다.Advantageously, the size of said holes increases in the longitudinal direction of said wall.
제 1 대안에 따르면, 처리될 상기 가스 유출물은 사고 후에 산업 시설의 연기로 구성된다.According to a first alternative, the gas effluent to be treated consists of the smoke of an industrial facility after an accident.
다른 대안에 따르면, 처리될 상기 가스 유출물은 작동 중에 산업 시설의 연기로 구성된다.According to another alternative, the gas effluent to be treated consists of the smoke of the industrial facility during operation.
다른 대안에 따르면, 처리될 상기 가스 유출물은 환기 시스템으로부터 추출된다.According to another alternative, the gas effluent to be treated is extracted from the ventilation system.
다른 대안에 따르면, 처리될 상기 가스 유출물은 불로부터의 연기를 포함한다.According to another alternative, the gas effluent to be treated comprises smoke from the fire.
유리하게, 처리될 상기 가스 유출물은 핵분열 생성물들로부터 생기는 에어로졸을 포함한다.Advantageously, said gas effluent to be treated comprises an aerosol from fission products.
유리하게, 상기 막은 실리카 카바이드와 같은 세라믹, 텅스텐 또는 티타늄, PEEK(polyetheretherketone) 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene)와 같은 케블러(Kevlar) 및/또는 폴리머에 기초하여 형성된다.Advantageously, the membrane is formed based on a ceramic, such as silica carbide, tungsten or a Kevlar and / or polymer such as titanium, polyetheretherketone (PEEK) or polytetrafluoroethylene (PTFE).
본 발명의 이 특징들 및 이점들 및 다른 것들은 본 발명의 몇몇의 실시예들의 다음의 상세한 설명으로 보다 분명히 명백해질 것이고, 비제한적인 예들로써 주어진 첨부된 도면들을 참조로 한다.These and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of several embodiments of the present invention, taken in conjunction with the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples.
도 1은 가스 유출물을 처리하는 종래 기술의 모래 여과기를 사용하는 원자력 발전소의 개략도.
도 2는 유리한 실시예에 따른 여과 방법을 적용하는 원자력 발전소의 개략도.
도 3은 원자력 발전소에 연속적으로 적용되는 방법의 대안적인 실시예의 개략도.
도 4는 유리한 실시예에 따른 막의 개략 단면도.1 is a schematic view of a nuclear power plant using a prior art sand filter for treating gas effluent;
2 is a schematic view of a nuclear power plant applying a filtration method according to an advantageous embodiment;
3 is a schematic diagram of an alternative embodiment of a method applied successively to a nuclear power plant.
4 is a schematic cross-sectional view of a membrane according to an advantageous embodiment;
방법은 격납 용기를 구비한 원자력 발전소 상의 적용을 참조하여 주로 설명될 것이지만, 방법은 또한 임의의 격납 용기 없이 원자력 발전소들에 적용되고, 더 일반적으로 산업 시설의 임의의 형태에 적용된다.The method will be mainly described with reference to the application on a nuclear power plant having a containment vessel, but the method also applies to nuclear power plants without any containment, and more generally applies to any form of industrial facility.
프랑스 설비 기반의 가압 물 반응기들에 대하여, 격납 용기(100)는 약 70,000 내지 80,000m3의 체적을 갖고, 일반적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 콘크리트인 이중 벽(110, 120)으로 구성된다. 사고로부터 야기된 격납 용기 내의 핵분열 생성물의 존재(에어로졸, 증기 및 가스의 형태임)는 격납 용기의 대기 및 다수의 에어로졸이 정착하는 섬프(sump)에서 상당한 β 및 γ의 선량률(dose rate)을 야기한다. 이 상들의 예상되는 선량률은 일반적으로 약 10kGy.h-1이다.For pressurized water reactors based on French equipment, the
어떤 경우에서든지, 이 값은 특히 연료의 분해 조건, 주회로 내에 유지되는 핵분열 생성물, 대기와 격납 용기 내의 섬프 사이의 핵분열 생성물의 분포, 격납 용기 내에서 퍼지는 열 유압 조건들의 기능 및 물론 사고 이후의 경과 시간에 의존한다.In any case, this value is particularly useful in the context of the decomposition of fuel, the fission products maintained in the main circuit, the distribution of fission products between the atmosphere and the sump in the containment, the function of the thermal hydraulic conditions spreading in the containment, It depends on time.
가스 유출물의 온도는 일반적으로 발전소 외부의 환경의 주위 온도보다 더 높다. 보통 수용되는 온도는 일반적으로 시나리오들과 고려되는 시간 척도에 따라 40℃와 140℃ 사이이다. 40℃ 아래의 온도 또는 140℃ 이상의 온도도 가능하다는 것을 유념해야 한다. 습도비에 대해서는, 또한 동역학 및 사고의 고려 형태에 따라 0 내지 100%의 범위로 변할 수 있다.The temperature of the gas effluent is generally higher than the ambient temperature of the environment outside the power plant. Generally accepted temperatures are generally between 40 ° C and 140 ° C, depending on the scenarios and the time scale being considered. It should be noted that temperatures below 40 ° C or above 140 ° C are also possible. The humidity ratio can also vary from 0 to 100%, depending on the type of consideration of kinetic and accident.
방사선 분해는 오존, 아산화질소(N2O), 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 아질산(HNO2) 및 질산(HNO3)의 형태를 야기할 수 있다.Radiative degradation can lead to the formation of ozone, nitrous oxide (N 2 O), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrite (HNO 2 ) and nitric acid (HNO 3 ).
다양한 팀들은 건조한 공기에서 O3, NO2 및 헤미펜트옥사이드(hemipentoxide)(N2O5)의 형태 및 습한 공기에서(0.5%의 물 질량 비율) O3, NO2, HNO2 및 HNO3의 형태를 실험적으로 얻었다. 요약하자면, 심각한 사고의 경우에 격납 용기 내에 존재할 수 있는 방사선 분해 생성물들은 주로 NOx:NO2 및 N2O이고, 물론 O3도 포함된다.Various teams of O 3, NO 2 and hemi pentoxide (hemipentoxide) (N 2 O 5) form and in moist air (water mass ratio of 0.5%) of O 3, NO 2, HNO 2 and HNO 3 in dry air The morphology was obtained experimentally. To summarize, in the event of a serious accident, the radiation decomposition products that may be present in the containment vessel are mainly NO x : NO 2 and N 2 O, as well as O 3 .
원자력 발전소들 내의 수소 위험을 제어하고 특히 촉매 재결합기들의 거동을 다루는 것을 겨냥한 프로그램들의 범주 내의 IRSSN(<<Institut de Radioprotection et de Surete Nuclearie>>)을 포함하는 몇몇의 연구소들에서 실행된 실험들은 고체 금속 요오드화물의 해리에 의해 휘발성 요오드를 생성하는 물리화학 반응들을 검출하는 가능성을 제공한다. Experiments carried out in several laboratories including the IRSSN (<< Institut de Radioprotection et de Surete Nuclearie >>) within the scope of programs aimed at controlling the hydrogen risk in nuclear power plants and dealing with the behavior of catalyst re- It provides the possibility to detect physicochemical reactions that generate volatile iodine by dissociation of metal iodide.
아래의 표는 작동하는 프랑스 설비 기반의 반응기들 상의 심각한 사고 중에 만나는 방사선원(일반적으로 배출물)에 대해 추정된 주요 구성 성분들을 크기 순으로 나타낸다. 방사선원은 반응기들의 패밀리의 특성이기 때문에, 차이점들이 국가들에 따라 보일 수 있다. 그럼에도 불구하고 이 값들은 원자력 발전소에 적용되는 본 발명을 실행하기 위한 치수 설정 기반으로서 사용될 수 있다.The table below shows the estimated major components in order of magnitude for the source of radiation (typically emissions) encountered during serious accidents on working French facility-based reactors. Since the radiation source is a characteristic of the family of reactors, differences may be seen by countries. Nonetheless, these values can be used as the basis for sizing to implement the present invention as applied to nuclear power plants.
비활성 가스의 상당한 기여가 활성도의 레벨 및 방출된 질량 해당량에 대해서 주목된다.A significant contribution of the inert gas is noted for the level of activity and the amount of mass released.
본 방법은 치수 설정될 수 있어 시스템을 작동하는데 충분한 구동 압력을 갖는, 즉, 5bar에서 4kg/m3의 평균비중을 갖는 적어도 1bar, 유리하게는 적어도 10bar의 절대 압력에서 습한 공기의 적어도 1kg/s, 유리하게는 3.5kg/s의 유량을 처리할 수 있고 몇 달의 기간, 일반적으로 3달에 걸쳐 약 1kg 이상의 방사성 요오드를 처리할 수 있다.The method can be dimensioned to provide at least 1 kg / s of wet air at an absolute pressure of at least 1 bar, advantageously at least 10 bar with an average specific gravity of 5 to 4 kg / m 3 , , Advantageously capable of handling a flow rate of 3.5 kg / s and can treat more than about 1 kg of radioactive iodine over a period of months, generally over a period of three months.
특히, 본 방법의 목적은 요구된 정제 계수들이 아래와 같은 처리될 유체의 상술된 데이터의 전체를 고려하는 무공해성 처리를 제공하는 것이다:In particular, the purpose of the present method is to provide a non-pollutant treatment in which the required refinement coefficients take into account all of the above-mentioned data of the fluid to be treated as follows:
- 에어로졸에 대해, 본 방법은 1,000 초과의 정제 계수를 갖는다.- For aerosols, the method has a refining factor of greater than 1,000.
- 무기 요오드(I2)에 대해, 정제 계수는 1,000 초과이다.- For inorganic iodine (I 2 ), the refining factor is greater than 1,000.
- 유기 요오드(ICH3)에 대해, 정제 계수는 100 초과이다.For organic iodine (ICH 3 ), the purification factor is greater than 100.
- 본 방법은 유리하게는 비활성 가스 상에서 특히 1,000 초과의 매우 높은 정제 계수를 보여준다.The process advantageously exhibits a very high purification coefficient of more than 1,000, especially in an inert gas.
- 본 방법은 루테늄 테트라옥사이드(RuO4) 상에서 100 초과의 정제 계수를 갖는다.The process has a purifying coefficient of over 100 on ruthenium tetraoxide (RuO 4 ).
- 본 방법의 목적은 또한 방사능 가스를 포함한 공기를 처리하여 격납 용기 내부의 활성도를 시간에 걸쳐 반감시키는 것이다.- The purpose of this method is also to treat air containing radioactive gases to halve the activity inside the containment over time.
상술된 정제 계수는 여과 장치에서 측정된 상류/하류 비율로서 규정된다.The refining factor described above is defined as the upstream / downstream ratio measured in the filtration device.
본 방법은 격납 용기의 가스 제거와; 공기, 스트림, O3, NO2, HNO2, HNO3, N2O5 형태의 가스로 구성된 유체 및 격납 용기 내의 핵분열 생성물(에어로졸, 증기 및 비활성 가스와 같은 가스, 무기 요오드 및 유기 요오드)의 존재의 격납 용기에서 퍼지는 압력의 효과 하에서 3.5 내지 7kg/s의 유량을 최소로 방출하는 것을 실행하는 막 여과 방법을 사용한다.The method includes removing gas from the containment vessel; Of the air stream, O 3, NO 2, HNO 2, HNO 3, N 2 O 5 in the form of fission products in the fluid and the containment consists of a gas (gases such as aerosol, vapor and an inert gas, inorganic iodine and organic iodine) A membrane filtration method is used which performs at least a minimum of 3.5 to 7 kg / s of flow under the effect of the pressure spreading in the presence containment vessel.
본 방법은 유리하게는 질소와 같은 불활성 기체를 캐리어로서 사용한다. 본 방법에 의해 처리된 유체는 물과 스팀으로 적셔질 수 있다. 재결합 및 처리될 유체 내에 존재하든 안 하든 물에 의한 막들의 산화의 위험을 회피하기 위해서, 가스에 의해 완전히 적셔지고 이 가스에 의해 가압된 물은 몇몇의 일반적으로 소수성 가스 제거 막들(200)의 4개의 배터리들을 향해 압력 차에 의해 향하게 된다. 막 분리는 체분리(sifting), 수착 및/또는 확산에 의해 성취된다. 따라서 질소와 같은 캐리어 가스에 의해 운반되는 가스는 특히 확산 및 삼투압에 의한 분리에 의해 소수성 막(중공형 섬유들을 구비한 가스 제거 방법)을 통과하고, 캐스캐이드(cascade) 또는 요구 조건들 및/또는 이익들에 따른 가스의 분류 및 선택을 허용하는 시리즈 내의 선택적인 가스 확산 막들(210, 220, 230,...)의 배터리들을 향하게 된다. The process advantageously uses an inert gas, such as nitrogen, as the carrier. The fluid treated by this method can be wetted with water and steam. To avoid the risk of recombination and oxidation of the membranes by water, whether or not they are present in the fluid to be treated, the water which is completely wetted by the gas and pressurized by the gas is removed from some of the generally
막 분리 방법들은 분리될 막들을 향하는 막들의 선택적인 유지 특성들에 기초한다. 캐스캐이드 내의 제 1 가스 확산 막들에 대해, 상술된 데이터의 전체를 고려하고 요구된 정제 계수에 따라 비활성 가스의 전체를 회수하는 것이 가능하다. Membrane separation methods are based on selective retention properties of the membranes towards the membranes to be separated. For the first gas diffusion films in the cascade, it is possible to take into account the entirety of the above-mentioned data and recover the entirety of the inert gas according to the required refining coefficient.
이것들은 크세논, 크립톤 및 아르곤의 분리를 특히 보장하는 세라믹(방사능에 대해 비활성)에 특히 기초하는 선택적인 막들이다. 막들은 예를 들어, 카바이드, 특히 실리카, 텅스텐 또는 티타늄, 케블러(Kevlar), 폴리머, 특히 PEEK(polyetheretherketone) 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene)와 같은 다른 적합한 재료들로 형성될 수 있다. 이에 의해 분리된 가스의 전체 및 농축물의 존재는 단일 가스 종들을 각각 포함하는 밀봉 저장소들 내에 압축된 형태로 저장될 수 있다. 이 저장소들은 저장, 핵분열 생성물의 방사능 붕괴, 갇힌 가스의 가능한 재사용, 그 중화 또는 심지어 공기 내의 희석에 의한 최종 배출물을 허용한다. These are selective membranes, especially based on ceramics (inert to radiation), which specifically ensures separation of xenon, krypton and argon. The membranes may be formed of, for example, carbide, especially silica, tungsten or other suitable materials such as titanium, Kevlar, polymers, especially polyetheretherketone (PEEK) or polytetrafluoroethylene (PTFE). Whereby the entirety of the separated gas and the presence of the concentrate can be stored in a compressed form in the sealed reservoirs each containing a single gas species. These reservoirs allow for final emissions by storage, radioactive decay of fission products, possible reuse of trapped gases, neutralization or even dilution in air.
막들의 가스 확산 및 선택 투과성은 가스가 한편으로는 무기 요오드 및 다른 한편으로는 유기 요오드를 갇히게 하도록 특정한 세라믹 막들을 거쳐 지나가게 한다. The gas diffusion and permselectivity of the membranes allows the gas to pass through certain ceramic membranes to trap the inorganic iodine on the one hand and the organic iodine on the other.
세슘과 같은 타겟 원소들을 가두는 크라운 칼리사렌(calyxarene) 분자들을 이식하였던 하나(이상의) 막(들)을 통하는 통로와, 이어서 동일한 원리로, 스트론튬을 포획하는 막을 통한 통로(예를 들어, 스트론튬에 특히 친화성이 있는 선택된 다른 칼리사렌을 포함함)를 제공하는 것이 또한 가능하다.(Or more) membrane (s) that have implanted crown calyxarene molecules that contain target elements such as cesium, followed by passage through a membrane that captures strontium (e. G., Through strontium Including other selected calixarenes, particularly those with affinity).
각각의 막은 내면과 외면을 구비하는 벽을 포함한다. 상기 벽은 구멍들(P)을 갖는다. 벽은 원통형 또는 평면형일 수 있다. 몇몇의 벽들은 원통형 구성에서 동축으로 겹쳐질 수 있거나 평면형 구성에서 적층될 수 있다.Each membrane includes a wall having an inner surface and an outer surface. The wall has holes (P). The wall may be cylindrical or planar. Some of the walls may coaxially overlap in a cylindrical configuration or may be stacked in a planar configuration.
도 4는 관형 기하학적 구조를 가진 막(210)의 구조를 더 구체적으로 개략적으로 도시한다. 막의 벽은 가스 유출물의 유해한 요소들을 유지하는데 적합한 구멍들(P)을 포함한다. 구멍들의 치수들 및 재료에 따라, 막은 소정의 원소의 여과에 대해 전용일 것이다. 구멍들의 치수들은 방사상으로 예를 들어, 외부로부터 내부를 향해 감소하면서 변할 수 있고, 동축으로 예를 들어, 도 4에 도시된 위치에서 우측으로부터 좌측으로 감소하면서 변할 수 있다. 이 예에서, 필터링될 가스 흐름은 화살표 A의 방향에서 막 외부로 흐르고, 캐리어 가스는 화살표 B의 방향에서 막 내부에서 반대 방향으로 흐른다. 가스 흐름에서 필터링될 요소들은 가장 큰 구멍들에서 가장 작은 구멍들로 변함으로써 외부로부터 내부로 막의 벽을 가로지르면서 분리될 것이다. 이 분리부는 막 벽의 내부와 외부 사이의 압력 차에 의해 또는 확산에 의해 작동할 수 있다.4 schematically shows the structure of the
막들은 캘리브레이트된(calibrated) 중공형 다공성 섬유들을 구비한 모듈들이다. 섬유들을 나선형으로 권취하여, 높은 가스 제거 속도의 흐름들에 대한 큰 노출은 최소 압력 강하에 의해 가능하다. 구멍 직경들은 각각의 단계에서 수 나노미터들에 이르기까지 제어된다. 이에 의해 이 막들은 갇힐 분자 크기로 구성된, 막 표면의 방사 방향과 길이 방향을 따른 가변적인 다공성을 포함한다. 세라믹 재료에서 유리한 실시예는 또한 방사능에 대해 재료의 전체 무해성을 나타낸다. Membranes are modules with hollow porous fibers that are calibrated. By spirally winding the fibers, large exposures to high degassing rates are possible due to minimal pressure drop. The hole diameters are controlled to several nanometers in each step. Whereby the membranes comprise varying porosity along the radial and longitudinal direction of the membrane surface, consisting of the trapped molecular size. Embodiments advantageous in ceramic materials also exhibit total harmlessness of the material to radiation.
캐리어 가스 N2의 선택은 NO2, HNO2, HNO3, N2O5 유형의 가스와 질소 및 H2O의 재결합을 허용한다. 선택적인 막들의 출구에서, 가스 오염도를 측정하여, 제 1 단계에서 제어된 솔레노이드 밸브를 통해 냉각 및 배출 굴뚝을 향해 깨끗하게 처리된 유체 배출물을 얻는 것이 가능하다.The choice of carrier gas N 2 allows the recombination of nitrogen and H 2 O with gases of the NO 2 , HNO 2 , HNO 3 , N 2 O 5 type. At the exit of the optional membranes, it is possible to measure the degree of gas contamination and obtain a cleaned fluid discharge towards the cooling and discharge chimney through the controlled solenoid valve in the first stage.
이 솔레노이드 밸브는 또한 격납 용기 내의 오염의 희석을 위해 회수 라인(130)을 따라 회수된 질소의 전체 또는 일부를 전송할 가능성을 제공한다. 이것은 질소 분리 막을 통해 산소 농후 공기를 어떠한 방사능 요소 없이 다시 전송하여 성취될 수 있다. This solenoid valve also provides the possibility to transfer all or part of the recovered nitrogen along the
이 방법은 물 처리 내의 압력이 시스템의 치수 설정에 의해 결정된 더 낮은 바운드 밸브(bound valve)보다 더 크다면, 일반적으로 1.5bar라면, 외부 에너지 없이 작동한다. 회로의 입구 밸브들 중 하나를 수동으로 개방하는 것은 캐리어 가스(일반적으로 질소)를 저장하고 팽창 밸브를 통해 회로 내로 이 캐리어 가스를 주입하기 위해 저장 실린더들의 자동 가압을 야기한다.This method works without external energy if the pressure in the water treatment is greater than the lower bound valve determined by the dimensioning of the system, typically 1.5 bar. Manually opening one of the inlet valves of the circuit stores the carrier gas (typically nitrogen) and causes automatic pressurization of the storage cylinders to inject the carrier gas into the circuit through the expansion valve.
다른 한편으로는 더 낮은 바운드 밸브보다 더 낮은 압력의 경우에, 일반적으로 1.5bar인 경우에, 가스는 액추에이터 또는 예를 들어 진공 압축기에 의한 가압된 외부 회로에 의해 소수성 막들로부터 가스 제거된다. On the other hand, in the case of lower pressure than the lower bound valve, generally 1.5 bar, the gas is degassed from the hydrophobic membranes by an actuator or a pressurized external circuit, for example by a vacuum compressor.
이러한 실시예는 자동 퍼저(purger)와 물을 조절부에 다시 전송하는 부스터 펌프를 구비한 교환기 내부의 흡입을 제공하는 진공 펌프를 포함한다. 이 진공 펌프는 선택적인 막들의 측면에서 고압을 생성하기 위해 흡입된 가스를 압축한다.This embodiment includes a vacuum pump to provide suction within the exchanger with an automatic purger and a booster pump for transferring water back to the regulator. This vacuum pump compresses the inhaled gas to produce high pressure at the side of the selective membranes.
선택적인 막들의 저압측은 공기 냉각 탑들에 의해 생성된 흡입에 의해 또는 팬에 의한 격납 용기 내부의 재순환 공기의 흡입에 의해 성취된다. The low pressure side of the optional membranes is accomplished by suction created by air cooling towers or by suction of recirculated air inside the containment vessel by the fan.
유리하게는, 방법은 특히 유출 방사능을 감소시키기 위해 금속 프리여과기를 가진 제 1 정면 여과 단계와, 처리될 유출물로부터 공기, CO2, CO, 스팀 및 잔류수를 분리하는 제 2 탄젠트 여과 단계와, 무기 요오드 및 유기 요오드와 같은 유해한 요소들 및 및 비활성 가스를 분리하고 저장하며, 남이있는 공기, CO2 및 CO를 굴뚝(150)으로 방출하는 가스 확산에 의한 제 3 여과 단계와, 회수 라인(130)을 통해 상기 격납 용기(100) 내의 재사용 또는 희석을 위한 질소와 같은 캐리어 가스를 가스 삼투에 의해 회수하는 제 4 여과 단계를 포함한다.Advantageously, the method comprises a first frontal filtration step, particularly with a metal-free filter to reduce the effluent activity, a second tangent filtration step of separating air, CO 2 , CO, steam and residual water from the effluent to be treated , Inorganic iodine and organic iodine, and inert gases and other gases, such as air, CO 2 And a third filtration step by gas diffusion to discharge the CO to the
본 방법에 의해, 사고를 제외하고 격납 용기의 방사성 환경을 처리하는 것이 가능하여, 예정된 조정 동안 격납 용기 내의 더 빠른 조정을 허용한다. 벽들(110 및 120) 사이에 포함된 분위기가 영구적으로 모니터링되는 것이 특히 도 3에 도시되어 있다. 내벽(110) 내의 누출부의 경우에, 따라서 배출물은 누출부가 수리될 동안 다음의 유지까지 연속적으로 필터링될 수 있다. 이것은 이러한 누출이 나타나자마자 발전소를 가동 정지한다.By this method, it is possible to treat the radioactive environment of the containment vessel except for the accident, allowing for a faster adjustment in the containment vessel during the intended adjustment. It is particularly shown in FIG. 3 that the atmosphere contained between the
본 방법의 특정한 이점은 신뢰성과 특히 높은 효율성이다. 정말로, 유해한 요소들의 99.5% 이상을 가두는 것이 가능하고, 기존의 장치들과는 달리 비활성 가스 상에서 효율적이다. A particular advantage of the method is reliability and in particular high efficiency. Indeed, it is possible to contain more than 99.5% of the harmful elements and is efficient on inert gases, unlike conventional devices.
본 방법은 비분산적인 기술을 사용하고: 거품 또는 에멀젼의 위험은 없다. 여과 시스템들은 튼튼하고 회전 형태의 흡수 열들과는 달리 임의의 모바일 부품들이 없다. 본 방법은 격납 용기의 압력 하의 변화들, 습도율 또는 온도 변화에 관계없이 작동한다. 본 방법은 특히 유속에 따라 선형 팽창 규모를 고려하여, 산업 규모 상에서 생성되기에 용이하다. The method uses a non-dispersive technique: there is no risk of bubbles or emulsions. Filtration systems do not have any mobile parts, unlike robust, rotating-type absorption columns. The method operates irrespective of changes in pressure of the containment vessel, humidity rate or temperature change. The method is particularly easy to generate on an industrial scale, taking into account the linear expansion scale depending on the flow rate.
본 방법은 모듈 방식 원리에 의존하고 특히 연결부들, 조립체들 및 밀봉부들에서 이 원리에 적합한 기술들을 사용한다. 이 모듈 방식은 격납 용기의 오염 요소들 및 획득될 회수율에 따라 조정될 수 있는 모듈들의 수, 증가된 융통성을 허용한다. The method relies on modular principles and uses techniques appropriate to this principle, particularly at the connections, assemblies and seals. This modular approach allows for increased flexibility in the number of modules that can be adjusted according to the contamination factors of the containment vessel and the recovery rate to be obtained.
모듈들의 생산은 수백 내지 수천 제곱 미터(m2)의 막 표면들에 대해, 1,000km에 달할 수 있는 축적된 길이를 나타내는, 수천 내지 백반 이상의 기본 섬유들을 조립하여 성취된다. The production of the modules is accomplished by assembling several thousand to over a hundred basic fibers, representing accumulated lengths of up to 1,000 km, for membrane surfaces of hundreds to thousands of square meters (m 2 ).
본 방법은 고압(HP) 회로와 저압(LP) 회로, 관형 측면 및 캘린더 크기를 가진 관형 교환기의 구조인 중공형 섬유들을 구비한 모듈들을 포함한다. 본 발명은 특히 특정한 교환 표면적이 열의 표면적보다 훨씬 크기 때문에(30 내지 300m2/m3 대신에 2,000 내지 3,000m2/m3) 압축성의 이점을 갖는다. The method includes modules with hollow fibers that are structures of a high pressure (HP) circuit and a low pressure (LP) circuit, a tubular exchanger with a tubular side and calender size. The present invention has the advantage of compressibility particularly since the specific exchange surface area is much larger than the surface area of the heat (2,000 to 3,000 m 2 / m 3 instead of 30 to 300 m 2 / m 3 ).
본 방법은 비활성 가스를 포함한 모든 방사능 가스의 선택적인 가스 제거를 허용한다.This method allows selective degassing of all radioactive gases, including inert gases.
본 방법은 고체 형태로 변형하기 위해 제올라이트에 의해 가능한 처리 또는 다음의 사용을 위해 압축된 가스의 저장으로부터 가스 배출물의 전체 관리를 허용한다. The process permits a total treatment of the gaseous effluent from the storage of the compressed gas for possible use by the zeolite to modify it in solid form or for subsequent use.
환기 시스템들 상에 장착된 본 방법은 이중 배출 기회를 가진 시스템에 의해 격납 용기의 오염물의 가능한 희석을 허용한다. The present method, mounted on ventilation systems, allows for possible dilution of the contaminants in the containment vessel by a system with dual emission opportunities.
가스 배출물을 처리하기 위해 사용된 본 방법은 비활성 가스의 전체 관리를 허용한다.This method used to treat gaseous emissions allows total management of the inert gas.
원자력 발전소들의 회로들로부터의 가스 유출물을 처리하기 위해 사용되는 본 방법은 방사능 가스 또는 환경에 대해 위험한 가스의 전체 관리를 허용한다.This method, which is used to treat gas effluents from circuits in nuclear power plants, allows total management of radioactive gases or gases that are hazardous to the environment.
주사 회로들의 처리 동안 진전된 유해한 가스를 회수하기 위해 회로들 상에 장착된 본 방법은 가스의 회수 및 가스의 처리를 허용한다.The present method, mounted on circuits to recover harmful gases that have evolved during the processing of the injection circuits, allows recovery of the gases and treatment of the gases.
막 분리의 실행은 막의 고유한 특성들의 결합된 결과이다:The performance of membrane separation is a combined result of the membrane's unique properties:
- 선택성;- selectivity;
- 삼투성;- permeability;
- 압력, 온도, 모듈들 내의 흐름의 레이아웃과 같은 작동 파라미터들.Operating parameters such as pressure, temperature, and layout of the flow within the modules.
막 방법에 대한 다른 중요한 파라미터는 막의 양측들 상에 가해진 압력 차이다. 이 압력 차이의 증가(고압을 증가시키거나 떠나 저압을 감소시킴으로써)는 삼투에 대한 구동력에서의 증가를 야기하고 분리를 더 쉽게 만든다.Another important parameter for the membrane method is the pressure difference applied on both sides of the membrane. This increase in pressure difference (by increasing or decreasing the high pressure) causes an increase in the driving force for osmosis and makes the separation easier.
가스 분리와 관련된 용례들에 대해, 그것은 종종 삼투의 저압, 가스가 생성되는 압력이고, 이는 최적화에 대해 중요한 파라미터이고, 고압은 일반적으로 상류 프로세스들에 의해 부여된다. 막 상의 분리 실행의 관점으로부터, 저압이 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. For applications involving gas separation, it is often the low pressure of osmosis, the pressure at which the gas is generated, which is an important parameter for optimization, and the high pressure is generally imparted by upstream processes. From the viewpoint of separation on the membrane, it is preferable that the low pressure is as low as possible.
다른 유리한 양태에 따르면, 원자력 발전소에 대해 상술된 바와 같이, 복수의 막들에 의한 분리 방법이 또한 산업 시설들의 다른 유형들, 특히 화학 공장들에서 사용될 수 있다. 막들의 수 및 유형은 여과되고 분류될 요소들에 따라 선택될 것이다. According to another advantageous aspect, as described above for nuclear power plants, the separation method by a plurality of membranes can also be used in other types of industrial facilities, especially chemical plants. The number and type of membranes will be selected according to the elements to be filtered and classified.
본 발명이 발명의 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었을지라도, 이 실시예들에 의해 한정되지 않지만, 대조적으로 기술 분야의 숙련자가 첨부된 청구항들에 의해 규정된 바와 같이 본 발명의 범주로부터 벗어나는 일 없이 본 발명에 대해 모든 유용한 수정들을 제공할 수 있다는 것이 이해된다.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood that it is not intended to limit the scope of the invention but to be understood by the person skilled in the art without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims. It is to be understood that the invention is capable of providing all useful modifications thereof.
Claims (13)
상기 2 이상의 선택적 가스 확산 막 각각은 캘리브레이트된(calibrated) 중공형 다공성 섬유로 형성된 외면 및 내면을 구비하는 벽을 포함하고, 상기 벽은 원통형 또는 평면이며, 상기 벽의 두께 방향과 길이 방향으로 가변적인 치수들의 구멍들(P)을 갖고, 상기 구멍들의 치수들은 유출 가스 흐름 방향으로 감소하며,
상기 2 이상의 선택적 가스 확산 막 각각은 비활성 가스, 유기 요오드, 무기 요오드, 세슘, 스트론튬, 루테늄 테트라옥사이드, 에어로졸, 증기, 및 방사선 분해 생성물 중 하나 이상의 여과에 특이적인 다공성을 갖는,
산업 시설로부터의 가스 유출물을 여과하기 위한 막(210).A battery of two or more selective gas diffusion membranes having selectivity for retention of at least one of an inert gas, organic iodine, inorganic iodine, cesium, strontium, ruthenium tetraoxide, aerosol,
Wherein each of said at least two selective gas diffusion layers comprises a wall having an outer surface and an inner surface formed of calibrated hollow porous fibers, said wall being cylindrical or planar, The dimensions of the holes decreasing in the outflow gas flow direction,
Wherein each of the at least two selective gas diffusion membranes has a porosity specific for the filtration of at least one of an inert gas, organic iodine, inorganic iodine, cesium, strontium, ruthenium tetraoxide, aerosol,
A membrane (210) for filtering a gas effluent from an industrial facility.
처리될 상기 가스 유출물은 상기 외면의 외부에서 길이 방향으로 흐르는, 막.The method according to claim 1,
Wherein said gas effluent to be treated flows longitudinally outside said outer surface.
상기 구멍들의 크기는 상기 외면으로부터 상기 내면으로 증가하는, 막.The method according to claim 1,
The size of the holes increasing from the outer surface to the inner surface.
상기 구멍들의 크기는 상기 벽의 길이 방향으로 증가하는, 막.The method according to claim 1,
The size of the holes increasing in the longitudinal direction of the wall.
처리될 상기 가스 유출물은 사고 후에 산업 시설로부터의 연기로 구성되는, 막.The method according to claim 1,
Wherein said gas effluent to be treated consists of smoke from an industrial facility after an accident.
처리될 상기 가스 유출물은 작동 중인 산업 시설로부터의 연기로 구성되는, 막.The method according to claim 1,
Wherein said gas effluent to be treated consists of smoke from an industrial facility in operation.
처리될 상기 가스 유출물은 환기 시스템으로부터 추출되는, 막.The method according to claim 1,
Wherein said gas effluent to be treated is extracted from a ventilation system.
처리될 상기 가스 유출물은 화재로부터의 연기를 포함하는, 막.The method according to claim 1,
Wherein the gas effluent to be treated comprises smoke from a fire.
처리될 상기 가스 유출물은 핵분열 생성물들로부터 생기는 에어로졸을 포함하는, 막.The method according to claim 1,
Wherein the gas effluent to be treated comprises an aerosol resulting from fission products.
세라믹, 케블러(Kevlar) 및/또는 폴리머에 기초하여 형성되는, 막.The method according to claim 1,
Ceramic, Kevlar and / or a polymer.
캐리어 가스가 상기 내면 바깥에서 상기 유출 가스의 흐름과는 반대 방향으로 흐르는, 막.The method according to claim 1,
Wherein a carrier gas flows outside the inner surface in a direction opposite to the flow of the outflow gas.
An apparatus for filtering a gas effluent from an industrial facility using the membrane of any one of claims 1 to 8.
Applications Claiming Priority (5)
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---|---|---|---|
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